Umsatz bei der Dimerisierung von Butadien - Kinetik einer Reaktion zweiter Ordnung
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Umsatz bei der Dimerisierung von Butadien - Kinetik einer Reaktion zweiter Ordnung
Formal Metadata
Title |
Umsatz bei der Dimerisierung von Butadien - Kinetik einer Reaktion zweiter Ordnung
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Subtitle |
Übungsaufgabe 33
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Title of Series | |
Author |
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Contributors |
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License |
CC Attribution - NonCommercial 3.0 Germany:
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Identifiers |
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Publisher |
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Release Date |
2013
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Language |
German
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Production Year |
2013
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Production Place |
Jülich
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Content Metadata
Subject Area | |
Keywords | Physikalische Chemie Kinetik |

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Lecture/Conference
Reaction rate constant
Butadien
Dimerisierung
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Butadien
Reaction rate constant
Lecture/Conference
Dimerisierung
Reaction rate constant
Butadien
Dimerisierung
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Butadien
Lecture/Conference
Butadien
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Butadien
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Butadien
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Lecture/Conference
Butadien
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Wenn wir die Reaktionsordnung bzw. das Geschwindigkeitsgesetz einer Reaktion kennen, können wir damit Umsätze und Reaktionszeiten beliebig ausrechnen. In dieser
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Aufgabe geht es um die Dimerisation von Butadien; die Geschwindigkeitskonstante der Reaktion ist k=9,848 mL/(mol*s) (Milliliter durch Mol und Sekunde) Aus der Einheit der Geschwindigkeitskonstante - Eins durch ([Konzentration] mal Zeit) können wir ablesen, dass es sich um eine Reaktion mit Kinetik Zweiter Ordnung handeln muss.
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Damit können wir alle Gesetzmäßigkeiten, die für eine Kinetik Zweiter Ordnung gelten, auf unsere Reaktion anwenden. Das
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Geschwindigkeitsgesetz einer Kinetik Zweiter Ordnung lautet r gleich k(2) mal [Konzentration] hoch 2 Die Anfangsgeschwindigkeit r° erhalten wir, wenn wir in diese Gleichung die Anfangskonzentration
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[Butadien]° einsetzen. Wir erhalten 2,46E-5 mol/(L*s) (mol pro Liter und Sekunde) Für eine einfache Reaktion A -> E lautet das integrierte Geschwindigkeitsgesetz [Konzentration] = [Konzentration]° durch (1 + k mal t mal [Konzentration]°) Wir setzen in diese Gleichung als Ausgangskonzentration [Butadien]°=0,05 mol, als Reaktionszeit t=30 min=1800s und als Konstante k=9,848E-3 L/(mol*s)
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ein und erhalten 0,0265 mol/L für die Konzentration des Butadiens nach 30 Minuten. Wir können den Umsatz U aus der Reaktionsvariable x berechnen: x = [Butadien]°-[Butadien] x = [Anfangskonzentration]° minus [aktuelle
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Konzentration] x = 0,02356 mol/L. Der Quotient aus x und [Anfangskonzentration]° ist der Umsatz U=0,47 (47 %) Die Halbwertszeit einer Reaktion Zweiter Ordnung ist nicht
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konstant (im Gegensatz zu einer Kinetik Erster Ordnung) sondern wird mit fortschreitender Reaktion immer länger. Es gilt die
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Gleichung: t(1/2) = 1 durch (k mal [Ausgangskonzentration]) Die Halbwertszeit zu Beginn der Reaktion ergibt sich durch Einsetzen von
